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講義科目名 先端エネルギーシステム学特論Ⅵ 
講義題目
レーザー応用プラズマ計測の基礎 
授業科目区分 専攻授業科目又は関連授業科目(major courses or related courses) 
開講年度 2016 
開講学期 前期集中 
曜日時限 前期集中 その他 その他
必修選択 学府要項を確認のこと。(refer to the Guidelines for IGSES) 
単位数 1.0 
担当教員

田中 謙治

開講学部・学府 総合理工学府 
対象学部等 総合理工学府(IGSES) 
対象学年 修士課程(Master’s Program) 
開講地区 筑紫地区
その他
(自由記述欄)



履修条件
電磁気を履修していることが望ましいがレーザーおよびレーザー計測に興味を持っていれば学部における履修科目に条件はない。 
授業概要
レーザー応⽤計測はプラズマ実験において⾮接触で外乱を起こさない⼿法として広く⽤いられている。本講義ではレーザーの発振原理、ビーム伝送の実際を理解するとともに主要なレーザー計測の原理を理解することを⽬標とする。三準位系、四準位系の発振原理、および気体レーザー、固体レーザーのシステムを理解する。ガウスビームの伝送について学びレーザー光の伝送設計の実際について学ぶ。⼲渉計、トムソン散乱計測については、現在、核融合科学研究所の⼤型ヘリカル装置で稼働中のシステムについて学ぶ。実習としてはHeNeレーザーを⽤いた⼲渉計を学⽣と組み⽴て、⼲渉計測におけるホモダイン検波、ヘテロダイン検波の実際を学ぶ。 
Laser aided diagnostic is widely used for the measurements of plasma parameters such as electron density, electron temperature, ion temperature. In this lecture, the basic principle of the laser and characteristics of laser beam transmission are described. The principle of laser aided plasma diagnostics are also described. In particular, interferometers to measurer electron density, incoherent Thomson scattering systems to measure electron density and collective Thomson scattering systems to measure ion density and ion temperature are explained in detail. The student will study practical exercise to alight and adjust homodyne and heterodyne interferometer. 
全体の教育目標
受講者はレーザー計測に興味を持っている、または、これから研究で用いる予定がある学生を想定している。レーザー発振の原理と、干渉計、トムソン散乱の計測原理を理解することを目標とする。また、座学だけでなく実習も取り入れ、学生がレーザー計測の難しさと、面白さを体験できる授業を目指す。 
個別の教育目標
教官からの一方的な講義にならないように受講生に質問を投げかけ、理解度を確認しながら進める。実習では干渉計の調整のコツを伝授する。 
授業計画
第1回:レーザー計測概論
第2回:レーザー発振原理
第3回:レーザービーム伝送の設計⼿法
第4回:レーザー⼲渉計偏光計
第5回:⾮協同トムソン散乱計測に電⼦密度、電⼦温度計測
第6回:協同トムソン散乱計測によるイオン密度、イオン温度計測
第7回:レーザー計測実習 
キーワード
レーザー、レーザー応用計測、干渉計、トムソン散乱 
授業の進め方
講義用に準備したパワーポインターの資料で行う。干渉計の実験を行い、それについての実験レポートを提出してもらう。 
テキスト
講義用に準備したパワーポインターの資料 
参考書
前田三男 昭晃堂 量子エレクトロニクス
黒澤宏 オプトエレクトロニクス社 レーザー基礎の基礎
F.F. Chen著 内田 岱二郎 訳 プラズマ物理入門 
学習相談
<教員連絡先> ktanaka@nifs.ac.jp ⽥中謙治准教授(核融合科学研究所) 
試験/成績評価の方法等
出席、講義中の質疑応答、発表資料、および提出された演習レポートにより成績評価する。 
その他
添付ファイル
更新日付 2016-04-12 17:10:58.463


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